题目内容
6.某同学使用打点计时器测量重力加速度.(1)请完成以下主要实验步骤:按图1示安装实验器材并连接电源:竖直提起系有重物的纸带,使重物靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器下端:打开电源,释放重物:关闭电源,取出纸带,换新纸带重复实验.
(2)从实验获得的纸带中,选取一条来计算重力加速.已知所用电源周期T=0.02s.在纸带上打出的点中,选出起始点0,A、B、C是依次排列的3个计时点,A、B、C到起始点0的距离:xA=438.6mm,xB=499.1mm,xC=563.5mm.(数值计算结果均取3位有效数字).
①打B点时重物的速度表达式vB=$\frac{{x}_{C}-{x}_{A}}{2T}$,待入数值求得vB的大小为3.12m/s.
②重力加速度的大小为9.75m/s2.
分析 根据实验原理,结合实验操作,即可求解;
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,结合连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度.
解答 解:(1)竖直提起系有重物的纸带,使重物靠近打点计时器下端,然后先打开电源,再释放纸带.
(2)①根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,
则有:vB=$\frac{{x}_{C}-{x}_{A}}{2T}$
代入数据,解得vB=$\frac{563.5-438.6}{2×0.02}×1{0}^{-3}$≈3.12m/s.
②根据△x=gT2得:g=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{(499.1-438.6)-(563.5-499.1)}{0.0{2}^{2}}×1{0}^{-3}$m/s2=9.75m/s2.
故答案为:(1)靠近,打开电源;
(2)①$\frac{{x}_{C}-{x}_{A}}{2T}$,3.12; ②9.75.
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用,注意单位的换算.
练习册系列答案
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